(57)【要約】【課題】通信装置が装着される被装着体の状態や被装着体への通信装置の装着状況によらず、安定した信号伝送を可能とする通信装置を提供する。【解決手段】送信信号を伝送媒体（人体）に送出するために設けられた電極群を、正三角形の各頂点に位置するように配置された三つの電極Ｄ１〜Ｄ３で構成し、任意の二つの電極からなる３種類の駆動電極ペアＰ１〜Ｐ３を設定して、使用する駆動電極ペアＰ１〜Ｐ３を順番に切り替えながら、同じ送信データに基づく送信信号を、駆動電極ペアの数だけ繰り返し送信する。【選択図】図５
2010219844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該装置が装着される被装着体を伝送媒体として、該被装着体に接触した外部装置との通信を行う通信装置であって、
前記被装着体への装着時に、該被装着体に接触又は近接した状態に保持される少なくとも三つの電極からなる電極群と、
該電極群を構成する１乃至複数の電極からなる第１駆動電極と、前記電極群を構成し且つ前記第１駆動電極とは異なる１乃至複数の電極からなる第２駆動電極との組合せを駆動電極ペアとし、前記第１駆動電極の重心位置と前記第２駆動電極の重心位置を結ぶベクトルである指向性ベクトルが互いに異なるように設定された複数の前記駆動電極ペアを駆動電極ペア群として、該駆動電極ペア群を構成する前記駆動電極ペアのいずれかを選択する電極選択手段と、
前記電極選択手段にて選択された前記駆動電極ペアを介して前記被装着体に信号を送出する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記電極選択手段に、前記駆動電極ペア群を構成する前記駆動電極ペアを順次選択させ、前記駆動電極ペアが一通り選択されるまでの間、前記送信手段に同じ送信データに基づく信号を繰り返し送出させる第１送信制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記外部装置での受信強度が最大となる前記駆動電極ペアを特定するための情報を取得する情報取得手段と、
前記電極選択手段に、前記情報取得手段が取得した情報から特定される駆動電極ペアを選択させ、前記送信手段に信号の送出を行わせる第２送信制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記駆動電極ペアを構成する第１駆動電極及び第２駆動電極は、少なくともいずれか一方が複数の電極で構成され、該複数の電極に供給する信号の位相又は振幅を異ならせることにより、駆動電極ペア群の指向性を変化させる指向性調整手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
前記電極群は、正ｎ（ｎは３以上の整数）角形の頂点に位置するように配置されたｎ個の電極で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の通信装置。
【請求項６】
前記電極群は、正ｎ（ｎは３以上の整数）角形の頂点及び中心に位置するように配置されたｎ＋１個の電極で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の通信装置。
【請求項７】
前記駆動電極ペア群を構成する駆動電極ペアの少なくとも一部は、前記指向性ベクトルが前記正ｎ角形の辺のいずれかに沿ったものとなるように設定されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記駆動電極ペア群を構成する駆動電極ペアの少なくとも一部は、前記指向性ベクトルが前記正ｎ角形の頂点と中心とを結ぶ線、又は前記正ｎ角形の頂点間の中点と中心とを結ぶ線のいずれかに沿ったものとなるように設定されていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の通信装置。
【請求項９】
前記正ｎ角形は、正三角形であることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の通信装置。
【請求項１０】
前記正ｎ角形は、正四角形であることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の通信装置。
【請求項１１】
前記電極群は、直角三角形の頂点に位置するように配置されたｎ個の電極で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の通信装置。
【請求項１２】
前記駆動電極ペア群を構成する駆動電極ペアの少なくとも一部は、前記指向性ベクトルが前記直角三角形の直角の頂点を形成する二辺のいずれかに沿ったものとなるように設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記電極群を構成する各電極は、同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の通信装置。
【請求項１４】
前記被装着体は人体であることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体を伝送媒体としてデータ通信をする通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、使用者に装着され、使用者の体を伝送路の一部として、使用者が接触した外部装置とのデータ通信（人体通信）を行う通信装置が知られている。
この種の通信装置の一つとして、使用者への装着時に使用者の体と接触する二つの電極を備え、一方を基準電極、他方を送信電極として使用するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、この通信装置を人体の腕部に装着した場合、二つの電極の配置が、腕軸方向（つまり信号の送信方向）に沿っている時には、腕軸方向と直交する方向に沿っている時に比べて、２０ｄＢ程度効率が良くなること、つまり、電極の配置によって送信時の指向性が変化することが知られている（非特許文献１参照）。
【０００４】
以下では、最大の伝送効率が得られる向きを表すベクトルを指向性ベクトルという。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６４２０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】K. Ito, M. Takahashi, and K. Fujii: Transmission Mechanism of Wearable Devices Using the Human Body as a Transmission Channel, in “Antennas and Propagation for Body-Centric Wireless Communications (Peter S. Hall and Yang Hao (Eds.)),” Artech House, pp. 65-92, 2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、通信装置は、特許文献１に記載されているような、腕等に固定的に装着され、電極と人体との位置関係が一定となる腕時計タイプのものの他、例えば、胸ポケット等に保持され、電極と人体との位置関係がその時々で異なるカードタイプのもの等が考えられている。
【０００８】
そして、通信装置は、その指向性ベクトル（即ち電極の配列方向）が通信装置から外部装置に至る経路に沿うように人体に装着されていることが望ましい。
しかし、いずれのタイプの通信装置にしても、通信装置の装着位置（右手／左手／胸ポケット／尻ポケット等）や、使用者の体勢（立位／座位等）、通信相手となる外部装置に対する使用者の接触部位（右手／左手等）に応じて、通信装置と外部装置との位置関係が変化する。また、通信装置の装着位置における指向性ベクトルの向きは、腕時計タイプのものは常に一定となるが、カードタイプのものは、装着状態（ポケットの中での向きや傾き具合等）によって様々に変化してしまう。
【０００９】
つまり、これらの状況によっては通信品質が著しく低下し、場合によっては通信不能になってしまう可能性があるという問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するために、通信装置が装着される被装着体の状態や被装着体への通信装置の装着状況によらず、安定した信号伝送を可能とする通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の通信装置は、被装着体への当該装置の装着時に、被装着体に接触又は近接した状態に保持される少なくとも三つの電極からなる電極群を備えている。
【００１１】
なお、電極群を構成する１乃至複数の電極からなる第１駆動電極と、電極群を構成し且つ第１駆動電極とは異なる１乃至複数の電極からなる第２駆動電極との組合せを駆動電極ペアとし、第１駆動電極の重心位置と第２駆動電極の重心位置を結ぶベクトルである指向性ベクトルが互いに異なるように設定された複数の前記駆動電極ペアを駆動電極ペア群とする。
【００１２】
そして、電極選択手段が、駆動電極ペア群を構成する駆動電極ペアのいずれかを選択し、送信手段が、電極選択手段にて選択された駆動電極ペアを介して被装着体に信号を送出することによって、被装着体を伝送媒体として、その被装着体に接触した外部装置との通信を行う。
【００１３】
このように構成された本発明の通信装置によれば、駆動電極ペアを選択することによって指向性ベクトルの向き（信号強度が最大となる向き）を適宜切り替えることができるため、通信装置の装着状況（装着位置での傾き等）や被装着体の状態（外部装置との接触位置や被装着体が人体であれば姿勢等）によらず、安定した信号伝送を可能とすることができる。
【００１４】
しかも、第１及び第２駆動電極を構成する電極の組合せ（数や配置）を適宜選択することによって、指向性ベクトルの向きを細かく制御することができる。
次に、請求項２に記載の通信装置では、第１送信制御手段が、電極選択手段に、駆動電極ペア群を構成する駆動電極ペアを順次選択させ、駆動電極ペアが一通り選択されるまでの間、送信手段に同じ送信データに基づく信号を繰り返し送出させる。
【００１５】
このように構成された本発明の通信装置によれば、設定されている全ての駆動電極ペアの指向性ベクトルの向きに、同じ送信データに基づく信号を送出することになるため、どの方向へも良好な信号伝送が可能な無指向性の通信装置を実現することができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の通信装置では、情報取得手段が、外部装置での受信強度が最大となる駆動電極ペアを特定するための情報を取得し、第２送信制御手段が、電極選択手段に、情報取得手段が取得した情報から特定される駆動電極ペアを選択させた上で、送信手段に信号の送出を行わせている。
【００１７】
なお、情報取得手段は、例えば、第１送信制御手段の制御による同じ送信データに基づく複数の信号を受信した外部装置から、被装着体を介した通信によって情報を取得すればよい。
【００１８】
つまり、第２送信制御手段による送信は、伝送品質の良好な単一の駆動電極ペアを用いて行われ、同じ送信データに基づく信号を複数回送信する必要がないため、効率よく送信を行うことができ、更には当該装置における電力消費を抑制することができる。
【００１９】
次に、請求項４に記載の通信装置では、駆動電極ペアを構成する第１駆動電極及び第２駆動電極は、少なくともいずれか一方が複数の電極で構成されていることを前提として、指向性調整手段が、その複数の電極に供給する信号の位相又は振幅を異ならせることにより、駆動電極ペア群の指向性を変化させる。
【００２０】
つまり、図１４に示すように、第１駆動電極を個別に制御される二つの電極（電極１，２）、第２駆動電極を一つの電極（基準電極という）で構成したとすると、各個別電極１，２と基準電極とによる二つの個別指向性が得られ、これら二つの個別指向性を合成したものが、駆動電極ペアの指向性となる。従って、電極に供給する信号の位相や振幅を制御して個別指向性を変化させることにより、駆動電極ペアの指向性を変化させることができるのである。
【００２１】
ところで、電極群は、例えば請求項５に記載のように、正ｎ（ｎは３以上の整数）角形の頂点に位置するように配置されたｎ個の電極で構成されていてもよいし、請求項６に記載のように、正ｎ（ｎは３以上の整数）角形の頂点及び中心に位置するように配置されたｎ＋１個の電極で構成されていてもよい。
【００２２】
このように、対称性のある電極配置を採用することにより、指向性ベクトルの向きを均等に（等角度ずつ）変化させるための駆動電極ペア群の設定を容易に実現することができる。
【００２３】
また、これらの場合、駆動電極ペア群を構成する駆動電極ペアの少なくとも一部は、請求項７に記載のように、指向性ベクトルが、正ｎ角形の辺のいずれかに沿ったものとなるように設定されていることや、請求項８に記載のように、指向性ベクトルが、前記正ｎ角形の頂点と中心とを結ぶ線、又は前記正ｎ角形の頂点間の中点と中心とを結ぶ線のいずれかに沿ったものとなるように設定されていることが望ましい。
【００２４】
これらの場合、駆動電極ペアの指向性ベクトルの向きを、全方位（３６０°）に渡って均等な間隔で変化させることができる。
なお、請求項７に示すような駆動電極ペアは、例えば、正ｎ角形の一つの辺の両端（即ち正ｎ角形の隣接する二つの頂点）に位置する電極を、第１駆動電極及び第２駆動電極に設定することで実現することができる。
【００２５】
また、請求項８に示すような駆動電極ペアは、請求項５に記載の電極群を前提とすれば、例えば、第１駆動電極又は前記第２駆動電極のうち、一方が互いに隣接するｍ（ｍはｎより小さい正整数）個の電極、他方が残りのｎ−ｍ個の電極で構成されるように設定することで実現することができ、請求項６に記載の電極群を前提とすれば、例えば、正ｎ角形の中心に位置する電極が第１駆動電極又は第２駆動電極のいずれかとなるように設定することで実現することができる。
【００２６】
なお、正ｎ角形は、ｎが大きいほど、指向性ベクトルの向きを細かく制御することが可能であるが、この正ｎ角形は、例えば、請求項９に記載のように、正三角形（即ちｎ＝３）や、請求項１０に記載のように、正四角形（即ちｎ＝４）としてもよい。
【００２７】
これらの場合、必要最小限の構成で、全方位をカバーする指向性を実現することができる。
ここで、図１５（ａ）は、通信装置の向き（即ち第１及び第２駆動電極の配列方向）と、受信強度との関係を測定したグラフである。
【００２８】
このグラフは、通信装置から見て測定装置が位置する方向を０°として、第１及び第２駆動電極の配列方向（即ち指向性ベクトルの向き）を０°〜９０°まで変化させた時の受信強度を測定したものである（図１５（ｂ）参照）。
【００２９】
図１５（ａ）に示すように、測定装置のノイズレベルの１０倍以上の受信強度を検出限界（図中点線で示す）とすると、左右にそれぞれ６０°（合計１２０°）までは正常受信が可能な範囲（即ち、駆動電極ペアのビーム幅）であるといえる。
【００３０】
従って、向きが１２０°ずつ異なる３種類の指向性ベクトルを設定することができれば、全方位をカバーする指向性を実現することができるのである。
また、電極群は、請求項１１に記載のように、直角三角形の頂点に位置するように配置されたｎ個の電極で構成されていてもよい。
【００３１】
この場合、請求項１２に記載のように、駆動電極ペア群を構成する駆動電極ペアの少なくとも一部は、指向性ベクトルが前記直角三角形の直角の頂点を形成する二辺のいずれかに沿ったものとなるように設定されていることが望ましい。
【００３２】
このように構成された本発明の通信装置によれば、２種類の駆動電極ペア、及び駆動電極ペア内での励振方向を切り替えることによって、向きが９０°ずつ異なる４種類の指向性ベクトルを設定することができ、これによって全方位をカバーする指向性を実現することができる。
【００３３】
電極群を構成する各電極は、請求項１３に記載のように、同一平面上に配置されていることが望ましい。
この場合、電極群が接触又は近接する被装着体の表面に沿って、駆動電極ペアの指向性を変化させることができる。
【００３４】
また、電極群を被装着体に接触させることによって、被装着体に電流が流れるが、この電流は通信に寄与しない損失分となり、しかも、電極間の距離が短いほど大きくなる。このため、電極群を構成する各電極は、可能な限り互いに離れたものとなるように配置されていることが望ましい。これによって損失分を低減させ、伝搬効率を高めることができる。
【００３５】
なお、被装着体は抵抗体であってもよく、具体的には、例えば請求項１４に記載のように、被装着体が人体、即ち、当該装置が人体通信用の通信装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】スマートエントリシステムの概略構成を示す説明図。
【図２】（ａ）が第１実施形態の携帯装置の外観図、（ｂ）が内部構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）が駆動電極ペアの設定及び切替順序を示す説明図、（ｂ）が各駆動電極ペアの指向性を示す説明図。
【図４】携帯装置の制御部が実行する送信処理の内容を示すフローチャート。
【図５】システムの動作を示すシーケンス図。
【図６】駆動電極ペアの他の構成例を示す説明図。
【図７】第２実施形態の携帯装置の内部構成を示すブロック図。
【図８】携帯装置の制御部が実行する送信処理の内容を示すフローチャート。
【図９】車載装置が実行する受信処理の内容を示すフローチャート。
【図１０】システムの動作を示すシーケンス図。
【図１１】電極群の他の構成例、及びその場合の駆動電極ペアの設定例等を示す説明図。
【図１２】電極群の他の構成例、及びその場合の駆動電極ペアの設定例等を示す説明図。
【図１３】電極群の他の構成例、及びその場合の駆動電極ペアの設定例等を示す説明図。
【図１４】駆動電極ペア内で指向性を変化させる方法を示す説明図。
【図１５】駆動電極ペアの指向性を測定した結果、及び測定方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第一実施形態］
図１は、本発明が適用されたスマートエントリシステムの概略構成を示す説明図である。
【００３８】
＜全体構成＞
スマートエントリシステムは、使用者によって携帯されるカード形状の携帯装置１０と、車両の運転席のドアノブに設けられた車両側電極３０と、携帯装置１０を携帯した使用者がドアノブ（即ち車両側電極３０）に触れると、車両側電極３０を介して携帯装置１０との間で人体通信を行う車載装置２０とから構成されている。
【００３９】
なお、携帯装置１０には、少なくとも携帯装置１０の所持者を特定するための認証用データが記憶されており、この認証用データを人体通信によって送信する。
一方、車載装置２０は、人体通信によって認証用データを受信し、その認証用データが正当なものであることが確認されると、車両ドアの解錠や施錠を行う。
【００４０】
＜携帯装置＞
図２は、（ａ）が携帯装置１０の外観図、（ｂ）が内部構成を示すブロック図である。
携帯装置１０は、図２（ａ）に示すように、正三角形の頂点に位置するように配置された三つの円板状の電極Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３からなる電極群１１が、カードの一方の面に露出した状態で設けられている。つまり、携帯装置１０は、使用者の着衣の胸ポケットや尻ポケット等に挿入された時に、使用者に対して直接的或いは間接的に接触した状態で保持されるように構成されている。なお、電極Ｄ１〜Ｄ３は、携帯装置１０のサイズの中で最大限に互いに離れるように配置されている。
【００４１】
また、携帯装置１０は、図２（ｂ）に示すように、電極群１１を構成する電極Ｄ１〜Ｄ３のうち、任意の二つを駆動電極ペアとして設定する駆動電極切替スイッチ１３と、車載装置２０への信号（送信信号）を生成し、その送信信号を駆動電極切替スイッチ１３により選択された駆動電極ペアを介して送信（伝送媒体に送出）する送信回路１５と、駆動電極切替スイッチ１３の状態や送信回路１５の動作を制御する制御部１７を備えている。
【００４２】
つまり、携帯装置１０は、二つの電極からなる駆動電極ペアを用いて、人体に電流を流すことにより信号を伝送する方式（いわゆる電流方式）で人体通信を行うものとして構成されている。
【００４３】
＜駆動電極切替スイッチ＞
駆動電極切替スイッチ１３は、制御部１７からの切替信号に従って、予め設定された複数の駆動電極ペア（以下、駆動電極ペア群という）の中のいずれかの駆動電極ペアに、送信回路１５からの送信信号が供給されるように設定を切り替える。
【００４４】
ここで、図３（ａ）は、駆動電極ペアの構成、及び切替順序を示す説明図であり、図３（ｂ）は、各駆動電極ペアの指向性を示す説明図である。
なお、以下では、駆動電極ペアを構成する二つの電極のうち、信号電極として使用される電極を第１駆動電極、基準電極として使用される電極を第２駆動電極と呼び、また、第２駆動電極の重心から第１駆動電極の重心に向かうベクトルを指向性ベクトルと呼ぶものとする。
【００４５】
そして、駆動電極ペアＰｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）を、Ｐｉ＝（第１駆動電極を構成する電極｜第２駆動電極を構成する電極）と表記するものとして、次の３種類の駆動電極ペアＰ１＝（Ｄ１｜Ｄ２），Ｐ２＝（Ｄ２｜Ｄ３），Ｐ３＝（Ｄ３｜Ｄ１）が用意されている。なお、図３（ａ）では、白い丸印が第１駆動電極、斜線で塗りつぶされた丸印が第２駆動電極を表す。
【００４６】
ところで、各駆動電極ペアは、図１５（ｂ）に示したように、指向性ベクトルの向きを中心として、±６０°のビーム幅（伝送品質が良好な領域）を有する。
このため、図３（ｂ）に示すように、駆動電極ペアＰ１は図中の太実線の矢印で示す角度範囲、駆動電極ペアＰ２は図中の一点鎖線の矢印で示す角度範囲、駆動電極ペアＰ３は図中の点線の矢印で示す範囲について良好な信号伝送を行うことが可能であり、結局、携帯装置１０は、全方位（３６０°）に渡って良好な信号伝送が可能となるように設定されている。
【００４７】
なお、駆動電極ペアには、選択順序が設定されており、図３（ａ）に示す通り、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ１→（以下同様）とされている。
＜送信回路＞
送信回路１５は、制御部から送信データの供給を受けると、その送信データにヘッダ等を付加した送信フレームを表すビット列を作成し、そのビット列で、搬送波をデジタル変調することによって送信信号を生成する周知のものである。
【００４８】
＜制御部＞
制御部１７は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを中心構成され、ＲＯＭには、認証データを送信する送信処理のプログラムの他、その送信する認証データが少なくとも記憶されている。
【００４９】
ここで、ＣＰＵが実行する送信処理を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
＜送信処理＞
本処理は、予め設定された起動条件が満たされる毎に起動する。なお、起動条件は、一定周期毎であってもよいし、携帯装置１０の状態（使用者への装着状態／車両からの距離等）を検出するために別途設けられた検出部からの指令の有無であってもよい。また、別途実行される処理によって送信すべきデータが生成されることを起動条件としてもよい。
【００５０】
本処理が起動すると、まずＳ１１０では、駆動電極切替スイッチ１３に切替信号を出力して使用する駆動電極ペアを設定する。但し、本ステップが実行される毎に、上述の選択順序に従って、選択する駆動電極ペアを切り替える。
【００５１】
Ｓ１２０では、送信データ（ここでは認証用データ）を送信回路１５に供給することで、送信回路１５に送信信号を生成，出力させる。この時、送信回路１５から出力された送信信号は、駆動電極切替スイッチ１３によって選択された駆動電極ペアから伝送媒体（人体）を介して車載装置２０まで伝送される。
【００５２】
なお、後述するように本ステップは駆動電極ペアの数だけ繰り返し実行されるが、その間、同じ送信データを送信回路１５に供給する。
Ｓ１３０では、全ての駆動電極ペアが一通り選択されたか、即ち、Ｓ１１０での選択が選択順序を一巡したか否かを判断する。
【００５３】
選択順序を一巡していなければ、Ｓ１１０に戻って、新たな駆動電極ペアに切り替えてデータ伝送を繰り返し、一方、選択順序を一巡していれば本処理を終了する。
＜動作＞
このように構成されたスマートエントリシステムでは、図５に示すように、携帯装置１０において送信処理が起動する毎に、同じ送信データに基づく送信信号が、駆動電極ペアの数であるｎ（ここではｎ＝３）個だけ、駆動電極ペアを順次切り替えながら繰り返し伝送されることになる。
【００５４】
そして、この送信信号を受信した車載装置２０は、受信した信号を復調することで得られる認証用データの認証に成功した場合は、認証用データの送信元となった携帯装置１０を所持する使用者は、正当な使用者であるものとして、ドアの施錠，解錠等の処理を実行する。
【００５５】
＜効果＞
以上説明したように、携帯装置１０では、送信信号を伝送媒体（人体）に送出するために設けられた電極群１１を、正三角形の各頂点に位置するように配置された三つの電極Ｄ１〜Ｄ３で構成し、任意の二つの電極からなる３種類の駆動電極ペアＰ１〜Ｐ３を設定し、使用する駆動電極ペアＰ１〜Ｐ３を順番に切り替えながら、同じ送信データに基づく送信信号を、駆動電極ペアの数だけ繰り返し送信するようにされている。
【００５６】
従って、携帯装置１０によれば、携帯装置１０の装着状況（装着位置での傾き等）や携帯装置１０を装着した使用者の状態（姿勢や車載装置２０との接触部位等）によらず、安定した信号伝送を行うことができる。
【００５７】
即ち、携帯装置１０では、３６０°のどの方位も、いずれかの駆動電極ペアのビーム範囲（良好な伝送が可能な角度範囲）内に含まれるため、使用者の状態によって伝送媒体（人体）上での送信信号の伝送経路が変化したとしても、常に良好な伝送状態を保つことができるのである。
【００５８】
＜変形例＞
本実施形態では、駆動電極ペア群が３種類の駆動電極ペアＰ１〜Ｐ３で構成されているが、第１駆動電極と第２駆動電極とを入れ替えた３種類の駆動電極ペアＰ４＝（Ｄ２｜Ｄ１），Ｐ５＝（Ｄ３｜Ｄ２），Ｐ６＝（Ｄ１｜Ｄ３）を追加して、６種類の駆動電極ペアＰ１〜Ｐ６で構成してもよい。この場合、指向性ベクトルを６０°ずつ変化させることが可能となり、各電極ペアＰ１〜Ｐ６のビーム幅も±３０°あればよい。
【００５９】
また、本実施形態では、第１駆動電極，第２駆動電極をいずれも単一の電極で構成したが、図６に示すように、駆動電極の一方（図では、第１駆動電極）を二つの電極で構成してもよい。即ち、駆動電極ペア群を、駆動電極ペアＰ１１＝（Ｄ１，Ｄ２｜Ｄ３），Ｐ１２（Ｄ２，Ｄ３｜Ｄ１），Ｐ１３（Ｄ３，Ｄ１｜Ｄ２）で構成してもよい。
【００６０】
この場合も、第１駆動電極と第２駆動電極とを入れ替えた３種類の駆動電極ペアＰ１４＝（Ｄ３｜Ｄ１，Ｄ２），Ｐ１５（Ｄ１｜Ｄ２，Ｄ３），Ｐ１６（Ｄ２｜Ｄ３，Ｄ１）を追加して、駆動電極ペア群を、６種類の駆動電極ペアＰ１１〜Ｐ１６で構成してもよい。
【００６１】
更に、駆動電極ペア群を、駆動電極ペアＰ１〜Ｐ６と駆動電極ペアＰ１１〜Ｐ１６との混合で構成してもよい。この場合、指向性ベクトルを３０°ずつ変化させることが可能となる。
【００６２】
また、駆動電極ペア群を、駆動電極ペアＰ１１〜Ｐ１３で構成する場合、駆動電極切替スイッチ１３を、第１駆動電極を構成する二つの電極の振幅又は位相のうち少なくとも一方を、個別に制御できるように構成し、両電極間で振幅又は位相を異ならせる指向性調整回路（図示せず）を設けることで、指向性ベクトルの方向を変化させることが可能なようにしてもよい。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
【００６３】
本実施形態の携帯装置１０ａは、第１実施形態の携帯装置１０とは、通信装置の構成の一部、制御部１７が実行する送信処理の内容が異なるだけであるため、以下では、この相違する点を中心に説明する。なお、送信処理の変更に伴って、車載装置２０側で必要となる処理（受信処理）についても説明する
＜構成＞
図７は、携帯装置１０ａの内部構成を示すブロック図である。
【００６４】
図７に示すように、携帯装置１０ａは、駆動電極切替スイッチ１３により選択された駆動電極ペアを介して車載装置２０からの信号（受信信号）を受信（伝送媒体から取得）する受信回路１６を追加したこと以外は、第１実施形態の携帯装置１０と同様に構成されている。
【００６５】
なお、車載装置２０は、車両側電極３０を介した人体通信による信号の送受信を行う送受信器、及び受信した信号の信号強度を測定する測定器、送受信器を介して受信した信号に基づいて受信処理を実行する信号処理部を少なくとも備えている。
【００６６】
＜送信処理＞
次に、携帯装置１０ａの制御部１７が実行する送信処理を、図８に沿って説明する。
なお、本処理の起動条件、及びＳ１１０〜Ｓ１３０の処理については、第１実施形態のものと全く同様である。
【００６７】
Ｓ１１０〜Ｓ１３０によって、駆動電極ペアの選択が一巡すると、Ｓ１４０では、受信回路１６が車載装置２０からペア設定情報を受信するまで待機する。
なお、ペア設定情報とは、Ｓ１１０〜Ｓ１３０の処理によって伝送された送信信号のうち、車載装置２０での受信強度が最も大きかった時に選択されていた駆動電極ペアを特定するための情報であり、最初から何番の送信信号かを示す情報であってもよいし、送信信号の中に駆動電極ペアを示す情報が含まれている場合には、その情報であってもよい。
【００６８】
ペア設定情報を受信すると、Ｓ１５０では、ペア設定情報から特定される駆動電極ペアが選択されるように切替信号を駆動電極切替スイッチ１３に出力する。
Ｓ１６０では、送信データを送信回路１５に供給することで、送信回路１５に送信信号を生成，出力させる。この時、送信回路１５から出力された送信信号は、駆動電極切替スイッチ１３によって選択された駆動電極ペア、即ち、車載装置２０での受信強度が最も大きくなる駆動電極ペアから伝送媒体（人体）を介して車載装置２０まで伝送される。
【００６９】
なお、本ステップでは、Ｓ１２０とは異なり、本ステップが繰り返し実行される毎に、異なる送信データを送信回路１５に供給する。
Ｓ１７０では、受信回路１６が車載装置２０からペア切替情報（後述する）を受信したか否かを判断し、受信していればＳ１１０に戻って、受信強度が最大となる駆動電極ペアを検出する処理（Ｓ１１０〜Ｓ１５０）を再度実行する。
【００７０】
一方、ペア切替情報を受信していなければ、Ｓ１８０に進み、車載装置２０に送信すべき送信データが有るか否かを判断し、送信データがあればＳ１６０に戻って送信を続け、送信データがなければ、そのまま本処理を終了する。
【００７１】
なお、Ｓ１２０及びＳ１６０の処理では、Ｓ１２０の処理によって送信されたデータ（以下、探索データという）か、Ｓ１６０の処理によって送信されたデータ（以下、通常データという）かを識別するための識別情報を、送信データに付加するものとする。
【００７２】
＜受信処理＞
次に、車載装置２０にて実行される受信処理を、図９に示すフローチャートに沿って説明する。
【００７３】
本処理は、携帯装置１０ａからの送信信号を受信する毎に起動する。
但し、受信信号を受信した場合にいつでも起動するのではなく、図示しない他の車載装置から動作が許可された期間だけ起動するように構成してもよい。
【００７４】
本処理が起動すると、まず、Ｓ２１０では、受信した信号の受信強度の測定結果を、メモリに保存する。
Ｓ２２０では、受信した信号を復調することで得られた受信データが、送信処理のＳ１１２０のステップによって送信された探索データであるか否かを判断する。なお、探索データであるか否かの判断は、送信データに付加された識別情報によって行う。
【００７５】
Ｓ２２０にて、探索データであると判断した場合はＳ２３０に進み、駆動電極ペアの数だけ連続して送信されてくる一連の探索データの最後のものであるか否かを判断する。
Ｓ２３０にて、最後の探索データではないと判断した場合は、そのまま本処理を終了し、最後の探索データであると判断した場合は、Ｓ２４０に進み、Ｓ２１０にて蓄積された探索データの受信強度の中で最大のものを抽出する。
【００７６】
Ｓ２５０では、Ｓ２４０での抽出結果に対応した駆動電極ペアを特定するための情報であるペア設定情報を、人体通信により携帯装置１０ａに送信して本処理を終了する。
先のＳ２２０にて、探索データではない、即ち、Ｓ１６０のステップによって送信された通常データであると判断した場合はＳ２６０に進み、その今回受信した通常データの受信強度と、先のＳ２４０で抽出した最大受信強度との差分（［最大受信強度］−［今回の受信強度］）を、受信強度変動量として算出する。
【００７７】
Ｓ２７０では、Ｓ２６０で算出した変動量が予め設定されたしきい値より大きいか否かを判断し、変動量がしきい値以下であればそのまま本処理を終了し、変動量がしきい値より大きければ、受信強度が大きく低下しているものとしてＳ２８０に進み、携帯装置１０ａが使用する駆動電極ペアの切替を要求するペア切替指令を、人体通信により携帯装置１０ａに送信して本処理を終了する。
【００７８】
＜動作＞
このように構成されたスマートシステムでは、図１０に示すように、最初は第１実施形態の場合と同様に、携帯装置１０ａ（送信側）が、同じ送信データ（探索データ）に基づく送信信号を、駆動電極ペアの数であるｎ（ここではｎ＝３）個だけ、駆動電極ペアを順次切り替えながら繰り返し送信する。
【００７９】
すると、車載装置２０（受信側）からは、各探索データを受信した時の受信強度に基づくペア設定情報が返送され、携帯装置１０ａは、このペア設定情報によって特定される駆動電極ペア、即ち、車載装置２０での受信強度が最大となる駆動電極ペア（図では、Ｐａ，Ｐｂで表す）を用いて、以後のデータ送信（通常データ）を実行する。
【００８０】
また、車載装置２０にて、通常データに基づく送信信号の受信強度が、ペア設定情報を返送する際に抽出された最大受信強度からしきい値を超えて低下したことが検出されると、車載装置２０からは、ペア切替指令が返送され、携帯装置１０ａは、このペア切替指令を受信すると、再び、車載装置２０での受信強度が最大となる駆動電極ペアを探索するための制御（探索データの送信／ペア設定情報の返送）を実行して、通常データの送信に使用する駆動電極ペアを再設定する。
【００８１】
＜効果＞
以上説明したように、携帯装置１０ａは、駆動電極ペアを一巡するまで探索データ（同一の送信データ）を送信することにより、通信に最適な駆動電極ペアを探索し、以後、その探索によって抽出された駆動電極ペアを使用して、通常データ（毎回異なる送信データ）を送信するようにされている。
【００８２】
従って、通信装置によれば、送信すべきデータが複数存在する場合に、最初の送信データを探索データとして扱い、以後の送信データを通常データとして扱うことによって、車載装置２０での受信強度が弱い駆動電極ペアを用いた送信を、必要最最少限に削減することができ、更には、携帯装置１０ａでの消費電力も削減することができる。
【００８３】
また、携帯装置１０ａは、通常データの送信中であっても、車載装置２０から、受信強度が大きく変化したことを表すペア切替指令を受信すると、再び、最適な駆動電極ペアの探索を行うようにされている。
【００８４】
従って、携帯装置１０ａによれば、通信中に、携帯装置１０ａを携帯する使用者の姿勢や、携帯装置１０ａの保持状態が変化する等して、伝送媒体上の最適な伝送経路が変化したとしても、携帯装置１０ａが送信に使用する駆動電極ペアは、直ちにその新たな通信経路に対応したものに変更されるため、常に、良好な伝送品質を保つことができる。
【００８５】
［発明との対応］
上記実施形態における携帯装置１０，１０ａが通信装置、車載装置２０が外部装置、電極群１１が電極群、駆動電極切替スイッチ１３が電極選択手段、送信回路１５が送信手段、Ｓ１１０〜Ｓ１３０が第１送信制御手段、受信回路１６及びＳ１４０が情報取得手段、Ｓ１５０〜Ｓ１８０が第２送信制御手段、指向性調整回路が指向性調整手段に相当する。
【００８６】
［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。
【００８７】
例えば、上記実施形態では、電極群１１を構成する電極の形状を円板状としたが、半球状や円錐状としてもよく、また、円ではなく多角形状であってもよい。
また、上記実施形態では、電極群１１は、正三角形の各頂点に位置する三つの電極Ｄ１〜Ｄ３によって構成されているが、例えば、図１１（ａ）に示すように、直角二等辺三角形の角頂点に位置する三つの電極Ｄ０〜Ｄ２（Ｄ０を直角の頂点に位置する電極とする）によって構成されていてもよい。
【００８８】
この場合、駆動電極ペアを、図１１（ｂ）に示すように、（Ｄ１｜Ｄ０）（Ｄ２｜Ｄ０）（Ｄ０｜Ｄ１）（Ｄ０｜Ｄ２）と設定すれば、各駆動電極ペアは、図１１（ｃ）に示すように、指向性ベクトルの向きを中心として±４５°のビーム幅を有していれば、全方位に渡って良好な信号伝送を可能とすることができる。
【００８９】
また、電極群１１は、図１２（ａ）に示すように、正四角形の角頂点に位置する四つの電極Ｄ１〜Ｄ４によって構成されていてもよい。
この場合、駆動電極ペアは、図１２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、指向性ベクトルが正四角形のいれかの辺に沿ったものとなるように（Ｄ１｜Ｄ２）（Ｄ２｜Ｄ３）（Ｄ３｜Ｄ４）（Ｄ４｜Ｄ１）と設定してもよいし、指向性ベクトルが正四角形のいずれかの対角線に沿ったものとなるように（Ｄ１｜Ｄ３）（Ｄ２｜Ｄ４）（Ｄ３｜Ｄ１）（Ｄ４｜Ｄ２）と設定してもよいし、第１及び第２駆動電極をそれぞれ複数の電極で構成されたものとなるように（Ｄ１，Ｄ２｜Ｄ３，Ｄ４）（Ｄ２，Ｄ３｜Ｄ４，Ｄ１）（Ｄ３，Ｄ４｜Ｄ１，Ｄ２）（Ｄ４，Ｄ１｜Ｄ２，Ｄ３）と設定してもよいし、一つの電極が第２駆動電極、それ以外の電極が第１駆動電極となるように（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３｜Ｄ４）（Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４｜Ｄ１）（Ｄ３，Ｄ４，Ｄ１｜Ｄ２）（Ｄ４，Ｄ１，Ｄ２｜Ｄ３）と設定してもよい。
【００９０】
また、電極群１１は、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、正ｎ角形（ここではｎ＝３，４）の各頂点及び中心に位置するｎ＋１個の電極Ｄ０〜Ｄｎ に（Ｄ０を正ｎ角形の中心に位置する電極とする）よって構成されていてもよい。
【００９１】
この場合、駆動電極ペアは、中心電極Ｄ０を、第２駆動電極（第１駆動電極でもよい）に固定するように設定すればよい。
具体的にはｎ＝３の場合、図１３（ｃ）に示すように、駆動電極ペアは（Ｄ１｜Ｄ０）（Ｄ２｜Ｄ０）（Ｄ３｜Ｄ０）と設定すればよい。
【００９２】
また、ｎ＝４の場合、図１３（ｄ）に示すように、第１駆動電極を複数の電極で構成することで、例えば（Ｄ１，Ｄ２｜Ｄ０）（Ｄ２，Ｄ３｜Ｄ０）（Ｄ３，Ｄ４｜Ｄ０）（Ｄ４，Ｄ１｜Ｄ０）と設定してもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、駆動電極ペアを構成する二つの電極を信号電極と基準電極とに明確に区別して用いているが、これらを区別することなく用い、差動信号を送信するように構成してもよい。この場合、駆動電極ペアの指向性は「８の字状」となり、即ち、指向性ベクトルは、一方の電極から他方の電極に向かう一方向ではなく双方向となる。このため、上述した駆動電極ペアの中で、指向性ベクトルが互いに逆方向となるものは、単一の駆動電極ペアとして統合することができ、駆動電極ペアの数を削減すること、ひいては制御を簡略化することができる。
【００９４】
なお、駆動電極ペアを構成する二つの電極を、信号電極と基準電極とを明確に区別している場合でも、指向性ベクトルが逆向きとなる指向性は存在するため、その逆向きの指向性が十分な強度を有している場合には、駆動電極ペアを構成する二つの電極を区別しない場合と同様に、駆動電極ペアの数を削減してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１０，１０ａ…携帯装置  １１…電極群  １３…駆動電極切替スイッチ  １５…送信回路  １６…受信回路  １７…制御部  ２０…車載装置  ３０…車両側電極
【図１】
2010219844.tif 000003
【図２】
2010219844.tif 000004
【図４】
2010219844.tif 000005
【図５】
2010219844.tif 000006
【図６】
2010219844.tif 000007
【図７】
2010219844.tif 000008
【図８】
2010219844.tif 000009
【図９】
2010219844.tif 000010
【図１０】
2010219844.tif 000011
【図１２】
2010219844.tif 000012
【図１３】
2010219844.tif 000013
【図３】
2010219844.tif 000014
【図１１】
2010219844.tif 000015
【図１４】
2010219844.tif 000016
【図１５】
2010219844.tif 000017